悟凝膠成像儀性能為圖像分析開新局-3

1.4 新型LED透射光源
       LED（Light Emitting Diode，發光二極管），是能將電能轉化為可見光的半導體光源器件。LED光源無紫外輻射，使用壽命長，不含鉛、汞等重金屬污染，人畜無害。目前已開發出紅、黃、藍、綠、青、橙、紫、白光等多種顏色LED，用于替代傳統紫外線燈管激發常用核酸蛋白熒光染料。

1.4.1 藍光LED透射臺
       為避免檢測和樣品操作過程中高強度紫外線輻射對凝膠、DNA/蛋白樣品損傷，保護樣品生物活性，人們開發一系列吸收峰為波長400-500nm藍綠可見光熒光染料。
      LED藍光透射臺因此應運而生。它采用波長470nm藍色LED燈作為激發光源，可充分激發吸收峰值為波長470-520 nm 的染料，是觀察和回收熒光染色蛋白質、核酸的理想方案。
      與傳統紫外透射儀相比，LED 藍光光源對實驗者保留皮膚無輻射損傷，在常規實驗室照明條件下即可觀查樣品和進行切膠操作。光源的使用壽命可達 50000小時，無需維護，使用安全而人性化。
      LED藍光適用于GelRed, GelGreen，Gelstar，Goldview，SYBR Safe, SYBR Gold, SYBR Green I & II等EB替代型核酸熒光染料激發，同樣還可用于SYPRO Ruby, SYPRO Orange, Coomassie Fluor Orange stains等常用蛋白染料觀測。此外，還可激發GFP標記蛋白和用于小型動植物熒光成像。
      目前，市面上LED藍光切膠儀類產品琳瑯滿目，但LED藍光透射臺引入凝膠成像分析系統的則鳳毛麟角。資料顯示，勤翔GenoSens 2000系列凝膠成像分析儀、ChemiScope 6200 Western成像分析儀可選配超薄型藍光透照臺（1801206）。
雖然LED藍光輻射能量峰值集中470nm±20nm范圍，但435-450nm部分短波藍光對人眼有害。研究發現，藍光照射強度與照射持續時間達到一定程度，視網膜產生大量氧自由基，會導致視網膜色素上皮細胞衰亡，不可逆地引起視力損傷。
      因此，進行觀測和凝膠切割操作中，加裝藍光過濾光板、佩戴護目鏡等防護措施，可避免藍光直射眼部造成傷害的風險。

1.4.2 綠色LED透射臺
       當當國內外藍光LED透射儀如同雪花漫天飛舞的背景下，賽默飛獨辟蹊徑，將波長490-520nm綠色LED透射光源應用到iBright CL750、iBright CL1500 Western成像分析儀和iBright FL1500 Western熒光成像分析儀。
      綠光LED既可激發SYBR Green、SYBR Safe 和SYBR Gold等EB替代型核酸安全染料，又可兼顧傳統EB染色實驗，還適用于SYPRO Orange 和 SYPRO Tangerine熒光蛋白染料檢測應用。

      此外，LED綠光遠離了傷眼的短波藍光輻射，操作者在觀測和切膠操作中，無須配置藍光過濾屏或佩戴特殊藍光、紫外防護目鏡，即可直接操作，簡便易行。

1.4.3 白光LED板
       據研究，人眼睛所感知的白光，至少需兩種光混合才能產生，即藍色+黃色雙波長，或藍光+綠色+紅色三波長混合的模式生成，其中都離不開藍光。而國際上掌握藍光LED關鍵技術的廠商屈指可數。
      從LED技術發展進程看，是先有紅、黃LED，數十年之后藍、綠LED才開發成功。直至1996年日本企業首創了藍光LED加特殊熒光粉產生LED白色的工藝方法。
      LED White Light Illuminator，LED白光照明燈或成為LED白光板，可提供亮度均勻一致(CV小于5%)的白光。LED透射白光板自帶電源接口，使用時白光板直接插入凝膠成像儀暗箱內置電源插座，可通過軟件控制其使用狀態。主要用于觀察或采集考馬斯亮藍染色或硝酸銀染色的蛋白質電泳凝膠圖像。
      資料顯示，除了UVP公司BioSpectrum Imaging System平臺，伯樂ChemiDoc XRS+ Western Blot印跡凝膠成像分析系統、GelDoc XR+凝膠成像分析儀（注：均已停產）也都開發了配套的透射白光板。
      或許是因為白色LED光源的工藝成本和需求規模，阻礙了透射白色LED技術在凝膠成像分析系統平臺的應用推廣。目前業內大部分凝膠成像分析儀采用的是另外一種白光光源，即下面要介紹的紫外轉換白光光源。

1.5 紫外可見光轉換光源
       在工農業生產中，采用特殊材料的制成的薄膜和玻璃，可將太陽光中的紫外線轉化為植物光合作用所需的藍光(450±20nm)和紅光(660±20nm)。其中起轉光作用的是一類光致發光材料，即轉光劑。
      凝膠成像分析系統所用的紫外可見光轉換光源，制造材料中同樣采用了高穩定性、高轉換率的轉光劑。
      紫外轉換板為可活動組件，使用時安裝于紫外透射臺頂部，閑時可簡單拆卸后收藏。以302nm紫外線為初始光源，將它轉換為藍光、白光等，用于核酸、蛋白凝膠樣品檢測。

       伯樂開發多種針對特定應用的紫外轉換光源（Sample Tray，樣品盤）。最早在Gel Doc EZ凝膠成像分析儀上使用，此后上市的GelDoc Go凝膠成像分析儀、ChemiDoc Western成像分析儀、ChemiDoc MP Western熒光成像分析儀均沿襲這一配置思路。

 
       以伯樂GelDoc Go凝膠成像系統為例，隨機標配有3個紫外轉換光源。
       1）紫外免染膠通用樣品盤光樣品盤（UV/Stain-Free Sample Tray）：波長范圍280-400nm,max 300 nm；適用于DNA凝膠的EB染色、熒光成像和stain-free gels免染膠成像）。
       2）藍光樣品托盤(Blue Sample Tray)：又稱藍光轉換屏。波長范圍430-460, max 440 nm；適用于藍光激發的染料熒光成像，如SYBR Green，Gel Red， Gel Green 等，可保護DNA樣品免受紫外線破壞。
       3）白光樣品托盤（White Sample Tray)：又稱紫外白光轉換屏，白光轉換板。適用于常規蛋白電泳的考馬斯亮藍染色、銀染PAGE凝膠成像。
       紫外轉換光源的檢測功能與LED透射型光源基本一致。因其結構工藝簡單，成本優勢明顯，故在凝膠成像分析儀中應用普遍，尤以白光轉換板最甚。資料顯示，主流品牌的凝膠成像分析儀、Western Blot印跡膜凝膠成像系統都將紫外白光轉換板列為可選配件提供。

參考文獻
［1］GelDoc EZ系統Image Lab軟件指導手冊
［2］ChemiDoc and ChemiDoc MP Imaging Systems with Image Lab Touch Software User Guide (Version 1.0)
［3］FluorChem HD2 and FC2 User Guide，Revision 2（P/N 94-15068-00）
［4］BioSpectrum Imaging System Instruction Guide 81-0207-01 (Rev. O)